(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА(54) METHOD OF OBTAINING PERICLASE
Изобретение относитс к технологии получени периклаза, который находит широкое применение дл изготовлени трубчатых электронагревателей (тэнов) высокоогнеупорных изделий и т.д. Известен способ получени периклаза , включакщий плавку магнийсодержацего сырь в дуговой электрической печи с последующим дроблением получен ного блока 1 . Недостатком известного способа вл ютс низкие электроизол ционные характеристики продукта. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ получени периклаза, включающий плавку магнийсодержащего сырь , дробление полученнр о блока до размера частиц Гмене е 0,6 мм,.смешение порошка с кремне земсодержащим материалом, например тальком, вз тым в количестве 0,3-2%, к прокалку смеси 2. Однако при осуществлении способа невозможно получить продукт с высокими электроизол ционньми свойствами, поскольку исходный периклаз содержит до 15-20% частиц с размером менее 0,06 мм и при введении кремнеземсодер жащей добавки происходит взаимодействие последней в основном с мелкими частицами с образованием форстерита, а крупные частицы остаютс незащищенными от гидратации, что приводит к снижению электротехнических свойств периклаза. Цель изобретени - улучшение электроизол ционных свойств периклаза за счет снижени степени его гидратации. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени периклаза , включающему плавку магнийсодержащего сырь , измельчение полученного блока, на смешение подают порошок с размером частиц менее 0,06 мм в коли-честве 0,1-8% с кремнеземсодержащим материалом, вз тым в количестве, рассчитанном по фО1 1уле: %t09 (0,5Ссао+ 0,2)-(1+0,1М) 1- 0,2C5foJ-K , где - количество кремнез ёмсодер жащёго материала, %/ Сс;о - содержание кремнезема в периклазе,%; - содержание окиси калыхи в периклазе, %; М - содержание в пернклазе частиц размером менее О, 06 мм. %; К - коэффициент, равный 0,51 ,5 и завис щий от активн сти кремнезема в кремнезе Гсодержащем материале с пс ;следую1цей прокалкой проду та, при 500-1400 С. Способ осуществл етс следующим образом. Магнийсодержащее сырье, например ;магнезит, плав т в электродуговой печи и после охлаждени расплава бло подвергают дроблению до размера частиц менее 0,6 мм, полученный порошок с содержанием частиц размером менее 0,06 мм в количестве 0,1-8% смешивают с кремнеземсодержащим материалом, например тальком, вз тым в количестве рассчитанном по формуле D3jou(0,5Ccc,o+ 0,2)-(l+0,lM)- 0,2Cs, и смесь подвергают термообработке при 500-1400С. Проведенными исследовани ми установлено , что электроизол ционные свой ства периклаза при смешивании его с кремнеземсодержащкм материалом взаимо св заны с гранулометрическим составом исходного порошка, а именно увеличение содержани в нем частиц с размером менее 0,06 мм приводит к-увеличе нию удельной поверхности периклаза и повышает склонность его к гидратации В результате электроизол ционные- свой ства такого продукта ухудшаютс и соп ротивление изол ции тэнов, изготовлен ных из него, снижаетс . Эксперимен- тально установлено, что положительный эффект предлагаемого способа, снижение степени гидратации периклаза, а значит и улучшение его электроизол ционных свойств, достигаетс при максимальном количестве частиц размером менее 0,06 мм в порошке, равном 8%. Так при введении в периклаз, содержащий , например, 10% фракции размером менее 0,06 мм кремнеземсодержащего материала в количестве 0,3-2,5%, сопротивление изол ции тэнов, изготовленных из такого периклаза, составл ет не более 16 МОм, что соответствуе уровню этой характеристики продукта, полученного по прототипу. Отсеивать лее частицы размером менее 0,06 мм до содержани их в порошке менее,чем 0,1% практически не представл етс возможным. На электроизол ционные свойства периклаза вли ет также количество йво димого кремнеземсодержащего материала . Электротехнический периклаз, полученный путем плавки любого сырь / содержит до 5% окиси кремни , котора присутствует в виде форстерита. Поэтому добавка кремнеземсодержащего материала должна производитьс с учетом количества уже содержащегос -s-i С в периклазе, что отражено в предлагаемом способе в виде формулы. В периклазе посто нно присутствует такжеокись кальци и при введений недостаточного количества кремнеземсодержащего материала образуютс .силикаты кальци , которые, облгща плохими электроизол ционными свойствами и высокой гигроскопичностью, ухудшают электроизол ционные свойства продукта и изделий из него. Поэтому количество добавок кремнеземсодержащего материала дл получени положительного эффекта должно вводитьс с |учетом содержани окиси кальци в периклазе , как это отражено в предлагаемом способе. Термообработку продукта ведут при 500-1400 С. При введении этого процесса при температуре ниже нет положительного эффекта, т.е. не улучшаютс ,электроизол ционные свойства периклаза , и использование температур выше 1400°С экономически нецелесообразно . Пример 1. Магнезит плав т на блок, после охлаждени блок дроб т до размера частиц менее 0,6 мм. При этом получают порошок состава, %: МдО 96,26 SiOg 0,54; 0,38; CaO 2,46; FejOj 0,34, содержащий 0,5 % частиц размером менее 0,06 мм.. Этот порошок подают на смешивание с кремнеземом , частицы которого имеют размер менее 0,06 мм. Количество добавки кремнезема определ ют по фор«1уле , %: DsiOe (0,5-2,46+0,2)- (1+0,1-0,5)-- 0,-0, 1,35. Следовательно, на смешение с 100 кг порошка подают 1,35 кг кремнезема. Степень гидратации полученного периклаза по предлагаемому способу и по прототипу составл ет соответственно 0,04 и 0,5%. Сопротивление изол ции тэнов, изготовленных с применением периклаэа, полученного предлагаемым способом и по способу-прототипу, составл ет 18 МОм и 2 МОм. Пример 2. Способ осуществл ют по примеру 1, получают порошок состава , %: МдО 98,49; SfO2 0,40; 0,10; СаО 0,87; 0,09, содержащий 6% частиц размером менее 0,06 мм. В порошок ввод т селикагель, в количестве , рассчитанном по формуле Dci,. (0,5-0,87+0,2) (1+0,1-6)-б ,Г0,4 -1 0,94%, что составл ет 0,94 кг на 100 кг порошка . Добавку предварительно прокаливают при 700С 4,5 ч. Степень гидратации продукта составл ет 0,05% против 0,15% периклаза, полученного по прототипу. Сопротивление тэнов, изго.товленных с применением этого периклаза равн етс 7 МОм, сопротивление изол ции тэнов, Изготовленных с применением периклаза, полученного по прототипу, составл ет 1 МОм.The invention relates to the technology of periclase, which is widely used for the manufacture of tubular electric heaters (heaters) of high refractory products, etc. A method of producing periclase is known, including the smelting of magnesium-containing raw materials in an electric arc furnace, followed by crushing the obtained block 1. The disadvantage of this method is the low electrical insulation characteristics of the product. The closest to the proposed method to the technical essence and the achieved result is a method for producing periclase, including smelting magnesium-containing raw material, crushing the obtained block to a particle size less than 0.6 mm, mixing the powder with silica-containing material, for example talcum, the amount of 0.3-2%, to the calcination of the mixture 2. However, when implementing the method it is impossible to obtain a product with high electrical insulation properties, since the initial periclase contains up to 15-20% of particles with a size less than 0.06 mm and when introduced and kremnezemsoder zhaschey additives interact with the latter mainly small particles to form forsterite, and large particles remain unprotected from hydration, which leads to a reduction of electrical properties of periclase. The purpose of the invention is to improve the electrical insulation properties of periclase by reducing the degree of its hydration. The goal is achieved by the fact that according to the method of producing periclase, including smelting magnesium-containing raw material, grinding the resulting block, a powder with a particle size less than 0.06 mm in the amount of 0.1-8% with silica-containing material taken in the amount of calculated by FO1 1ul:% t09 (0.5Ссао + 0.2) - (1 + 0.1М) 1- 0.2C5foJ-K, where is the amount of silica of the burning material,% / Cc; o is the silica content in periclase,%; - content of oxide kalykh in periclase,%; M is the content in the perclase of particles with a size less than 0.06 mm. %; K - coefficient equal to 0.51, 5 and depending on the activity of silica in silica G-containing material with PS, followed by calcining the product at 500-1400 C. The method is carried out as follows. Magnesium-containing raw materials, for example; magnesite, is melted in an electric arc furnace and after cooling the melt, the block is crushed to a particle size of less than 0.6 mm, the resulting powder containing particles less than 0.06 mm in an amount of 0.1-8% is mixed with silica-containing a material, for example, talcum, taken in the amount calculated by the formula D3jou (0.5Ccc, o + 0.2) - (l + 0, lM) - 0.2Cs, and the mixture is heat treated at 500-1400 ° C. Studies have shown that the electrical insulation properties of periclase when mixed with silica-containing material are interconnected with the granulometric composition of the starting powder, namely, an increase in the content of particles with a size of less than 0.06 mm leads to an increase in the specific surface of periclase and increases its tendency to hydration. As a result, the electrical insulating properties of such a product deteriorate and the insulation resistance of the heaters made from it decreases. It was established experimentally that the positive effect of the proposed method, a decrease in the degree of periclase hydration, and hence an improvement in its electrical insulation properties, is achieved with a maximum amount of particles less than 0.06 mm in powder equal to 8%. So with the introduction of periclase containing, for example, 10% of a fraction less than 0.06 mm in size of silica-containing material in an amount of 0.3-2.5%, the insulation resistance of tenes made from such periclase is no more than 16 MΩ, which Corresponds to the level of this characteristic of the product obtained by the prototype. It is practically impossible to screen out particles of less than 0.06 mm in size until their content in the powder is less than 0.1%. The electrical insulation properties of periclase are also affected by the amount of iodine silica-containing material. Electrical periclase obtained by melting any raw material / contains up to 5% silicon oxide, which is present in the form of forsterite. Therefore, the addition of silica-containing material should be made taking into account the amount already contained -s-i С in periclase, which is reflected in the proposed method as a formula. Calcium oxide is also constantly present in periclase and when injected with an insufficient amount of silica-containing material calcium silicates are formed, which, due to poor electrical insulating properties and high hygroscopicity, degrade the electrical insulating properties of the product and its products. Therefore, the amount of additives of silica-containing material to obtain a positive effect must be introduced taking into account the content of calcium oxide in periclase, as reflected in the proposed method. Heat treatment of the product is carried out at 500-1400 C. With the introduction of this process at temperatures below there is no positive effect, i.e. the electrical insulation properties of periclase are not improved, and the use of temperatures above 1400 ° C is not economically feasible. Example 1. Magnesite is melted on a block, after cooling the block is crushed to a particle size of less than 0.6 mm. You get a powder composition,%: MDO 96,26 SiOg 0.54; 0.38; CaO 2.46; FejOj 0.34, containing 0.5% of particles with a size of less than 0.06 mm .. This powder is fed for mixing with silica, the particles of which have a size of less than 0.06 mm. The amount of silica supplement is determined by the form "Forge,%: DsiOe (0.5-2.46 + 0.2) - (1 + 0.1-0.5) - 0, -0, 1.35. Consequently, 1.35 kg of silica is used to mix with 100 kg of powder. The degree of hydration of the obtained periclase according to the proposed method and the prototype is 0.04 and 0.5%, respectively. The insulation resistance of the tenes manufactured using periclaa obtained by the proposed method and the prototype method is 18 MΩ and 2 MΩ. Example 2. The method is carried out as in example 1, a powder of composition is obtained,%: MDO 98.49; SfO2 0.40; 0.10; CaO 0.87; 0.09, containing 6% of particles less than 0.06 mm. Silica gel is added to the powder in an amount calculated by the formula Dci. (0.5-0.87 + 0.2) (1 + 0.1-6) -b, G0.4 -1 0.94%, which is 0.94 kg per 100 kg of powder. The additive is preliminarily calcined at 700 ° C for 4.5 hours. The degree of hydration of the product is 0.05% versus 0.15% of the prototype periclase. The resistance of the heaters manufactured using this periclase is 7 MΩ, the insulation resistance of the heaters Manufactured using the prototype periclase is 1 MΩ.